換流變壓器直流偏磁現(xiàn)象的數(shù)值模擬.pdf

1、換流變壓器是超（特）高壓直流輸電工程中不可或缺的設(shè)備，在交流電網(wǎng)與直流線路之間起連接和協(xié)調(diào)作用。由于直流電網(wǎng)獨(dú)有的工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行方式等因素，導(dǎo)致?lián)Q流變壓器遭受直流偏磁現(xiàn)象的影響。直流偏磁導(dǎo)致勵(lì)磁電流畸變、低次諧波增加及鐵心高度磁飽和，損耗也隨之增大。由此帶來的局部過熱、振動(dòng)及噪聲尤顯突出，并且容易造成電網(wǎng)裂解等惡性事故。因此，直流偏磁狀態(tài)下，圍繞產(chǎn)品的內(nèi)部電磁特性展開研究相當(dāng)必要。
　　本文首先從單相變壓器空載運(yùn)行的物理狀態(tài)出發(fā)，

2、利用解析計(jì)算對(duì)直流偏磁的形成機(jī)理進(jìn)行分析，探究了直流分量與鐵心內(nèi)直流磁通之間的函數(shù)關(guān)系。為了深入研究直流偏磁對(duì)換流變壓器運(yùn)行性能的影響，基于鐵心的非線性磁化曲線與瞬態(tài)“場(chǎng)-路耦合”法，使用一臺(tái)405.2MVA/530kV單相雙繞組換流變壓器的參數(shù)，在ANSYS仿真環(huán)境中建立了二維求解模型。借助短路阻抗模擬值與解析值的對(duì)比，進(jìn)而驗(yàn)證模型的有效性。然后在網(wǎng)側(cè)繞組接工頻交流電壓源，對(duì)閥側(cè)繞組施加不同等級(jí)的直流激勵(lì)來模擬偏磁現(xiàn)象。
　　空

3、載無偏磁與不同等級(jí)直流量入侵時(shí)，分析換流變壓器勵(lì)磁電流的波形變化曲線，得到了其正負(fù)半周峰值的變化趨勢(shì)。利用MATLAB軟件編程將勵(lì)磁電流數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，計(jì)算各次諧波含量。繪制出了各次諧波與基波的比值隨入侵直流電流的變化曲線，并且計(jì)算出諧波總畸變率。
　　通過加載不同比例的直流分量，分別獲取了鐵心磁通密度在正負(fù)峰值處的分布云圖，考察其飽和位置。選取分析磁場(chǎng)分布的具體路徑，通過計(jì)算各路徑節(jié)點(diǎn)的磁密，比較各個(gè)部位磁密變化規(guī)律、峰值及